Wzmacniacz wejściowy - kształtownik miernika częstotliwości. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Wzmacniacz wejściowy-kształtujący miernika częstotliwości. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

Komentarze do artykułu

Powszechne stosowanie mikrokontrolerów umożliwia tworzenie na ich podstawie mierników częstotliwości. Jednak z reguły takie projekty mają znaczną wadę, ponieważ są przeznaczone do przetwarzania sygnałów z poziomami logicznymi. Ich możliwości rozszerza opisywane urządzenie.

Wygoda pracy z uniwersalnym miernikiem częstotliwości zdolnym do pomiaru częstotliwości i czasu trwania przedziałów czasowych w dużej mierze zależy od obecności w jego składzie wzmacniacza kształtującego wejście, a także od jakości i możliwości tego wzmacniacza. Wymagania dla tego węzła, stosowanego w mierniku częstotliwości i mierniku przedziałów czasowych, są różne, a dla niektórych parametrów są całkowicie sprzeczne.

Impulsy prostokątne, które są najwygodniejsze do przetwarzania przez miernik częstotliwości, mają skończony czas narastania i opadania. W przypadku licznika interwałów czasowych wprowadzenie dodatkowego opóźnienia czasowego przez wzmacniacz wejściowy jest niedopuszczalne. Wręcz przeciwnie, powinien tworzyć najbardziej strome zbocze i zanikać impulsów na danym poziomie progu porównania. To wymaganie jest szczególnie ważne w przypadku sygnałów nieprostokątnych. W przypadku licznika częstotliwości bardziej odpowiedni jest wzmacniacz z histerezą.

Sygnały rzeczywiste mają skoki, a szumy nie są wykluczone. W przypadku liczników o niskiej częstotliwości zaleca się stosowanie konwencjonalnych filtrów. W przypadku mierników częstotliwości i odstępów czasu o wysokiej częstotliwości proponuje się prosty i praktycznie odtwarzalny obwód wzmacniający, zdolny do wykonywania następujących operacji:

wejściowe sygnały procesowe o biegunowości dodatniej i ujemnej o napięciu od 0,3 do 20 V;
płynnie dostosuj poziom progu porównania sygnału wejściowego w granicach 0,3. ..7,5 V;
pracują niezawodnie przy częstotliwościach impulsów wejściowych od 0 do 2,5 MHz, zachowując sprawność prawie do wartości częstotliwości 5 MHz
zmierzyć czas trwania impulsów dłuższych niż 0,3 µs (przy wyborze progu komparacji przed zmianą limitu pomiaru próg ten można zmniejszyć do 0,1 µs).

Schemat pokazano na ryc. 1. Wzmacniacz składa się z elektronicznego łącznika kształtującego zmontowanego na elementach logicznych mikroukładu D1 oraz dwóch kanałów połączonych równolegle i identycznej konstrukcji, z których każdy jest komparatorem napięcia na dwukanałowym szybkim wzmacniaczu operacyjnym A1 , A2. Kanał górny zgodnie ze schematem przeznaczony jest do przetwarzania sygnałów wejściowych o biegunowości dodatniej, dolny o biegunowości ujemnej. Sygnał wejściowy przez rezystor ograniczający R1 i kondensator C1 jest podawany na wejście 3 wzmacniacza operacyjnego A1. W momencie, gdy napięcie wejściowe przekracza próg porównania, określony przez napięcie na wejściu 2 jednostki OU A1, napięcie na wyjściu 6 jednostki OU gwałtownie wzrasta, a gdy spada poniżej progu porównania, gwałtownie spada.

Wzmacniacz wejściowy - kształtownik miernika częstotliwości. Schemat ideowy wzmacniacza wejściowego
Ryż. 1 Schemat ideowy wzmacniacza wejściowego

Próg porównawczy jest ustalany przez zmienny rezystor R10. Dolna granica progu porównania jest określona przez spadek napięcia na diodzie D3 i wynosi około 0,3 V, a górna granica jest określona przez parametry elementów dzielnika napięcia R9R10D3 i wynosi odpowiednio 7,5 V. napięcie na wyjściu dzielnika R3R4 określa próg limitu sygnału wejściowego, powyżej którego otwiera się dioda D1. Nadmierne spadki napięcia na rezystorze R1, zapobiegając przeciążeniu uu na wejściu. Drugi kanał urządzenia, montowany na OU A2, działa w ten sam sposób. Z wyjść wzmacniacza operacyjnego A1 i A2 impulsy przez diody D5 i D6, które wykluczają przechodzenie sygnałów o ujemnej polaryzacji, są podawane do elektronicznego komutatora-kształtownika. Węzeł ten umożliwia przejście sygnałów z kanału o „dodatniej” lub „ujemnej” polaryzacji zgodnie z sygnałem sterującym, który pochodzi z przełącznika SA1. Przełącznik SA1, użytkownik ręcznie ustawia tryb wzmacniacza (wybór kanału) zgodnie z polaryzacją mierzonego sygnału. Przełączanie kanałów można odmówić podłączając katody diod D6 i D5 i tym samym zapewniając automatyczny wybór polaryzacji sygnału wejściowego. Jednak podczas pracy z sygnałem dwubiegunowym, takim jak fala sinusoidalna, miernik częstotliwości pokaże dwukrotnie wyższą częstotliwość.

Wzmacniacz przeznaczony jest do licznika częstotliwości montowanego na układach CMOS.

W przypadku stosowania go w urządzeniach z mikroukładami TTL konieczne jest zapewnienie konwertera poziomu na wyjściu, zmontowanego na przykład na mikroukładzie K561PU4.

Napięcie zasilania wzmacniacza można zwiększyć do ±15 V. Poprawia to jego pasmo przenoszenia i rozszerza granice dopuszczalnego napięcia wejściowego.

Urządzenie może wykorzystywać dowolne diody krzemowe małej mocy serii KD521, KD503,1 N3207 o napięciu wstecznym co najmniej 30 V; diody germanowe małej mocy serii D9, D311, 1N3206, 1N3203. Wzmacniacze operacyjne KR544UD2B można zastąpić K544UD2 bez zmian w instalacji płytki. Dozwolone jest stosowanie OU typu K574UD1. Po wymianie układu K561LA7 na K561LE5 funkcja przełącznika SA1 zmieni się na odwrotną. Zastosowanie mikroukładów K176LA7 lub K176LE5 nieznacznie pogorszy charakterystykę częstotliwości. Podczas konfiguracji wzmacniacza konieczne jest ustawienie napięcia w granicach 7,3 ... 7,5 V na górnym zacisku rezystorów R10, R 12, R4, R6 zgodnie z obwodem. W razie potrzeby wybierz rezystory R9, R3, R11, R5.

Autor: Vladimir Yepinin, vepin@i1.ru; Publikacja: radioradar.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Mrówki nie lubią pracować 05.06.2020

Niesamowita pracowitość, jaką rzekomo mają mrówki, jest mitem. Do takiego wniosku doszli badacze ze Stanów Zjednoczonych, którzy przez kilka lat obserwowali kolonie mrówek.

Entomolodzy Daniel Chabrono i Anna Dorhaus nie wierzyli w mit pracowitych mrówek i postanowili przeprowadzić eksperyment, aby dowiedzieć się, jak faktycznie zachowują się te owady. Badanie, które trwało dwa lata, wykazało, że mrówki na ogół są bardzo leniwymi stworzeniami.

W ramach obserwacji naukowcy oznaczyli owady z kilku kolonii różnymi kolorami, a następnie ustawili kamery monitorujące mrówki. Eksperyment przeprowadzono m.in. w celu zbadania zależności roboczych w zbiorowiskach owadów.

W rezultacie okazało się, że tylko około 25% owadów zachowywało się tak, jak się powszechnie uważa, czyli wykazywało pracowitość. Pozostałe mrówki albo nic nie robiły (70 procent), albo naśladowały energiczną aktywność, pracując tylko sporadycznie (XNUMX procent). Początkowo naukowcy po prostu nie mogli uwierzyć w swoje odkrycie, więc zasugerowali, że mrówki pracują np. w systemie zmianowym. Ale nie, dalsze obserwacje potwierdziły, że pracowitość mrówek to tylko mit, który nie ma prawdziwych dowodów.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Składany rower typu A

▪ Las białych rur

▪ misja kosmiczna, aby ocalić planetę

▪ Przekazywalne panele słoneczne

▪ Magnes i superwire

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Technologie radioamatorskie. Wybór artykułów

▪ artykuł Ziemia obiecana. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Za co mieszkańcy Kijowa zarzucali swojemu wielkiemu księciu Światosławowi Igorewiczowi? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Listonosz dostarczający telegramy. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Antena kombinowana na 80 i 20 metrów. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Urządzenie zabezpieczające przetwornicę. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn